數(shù)值模擬作為防風(fēng)網(wǎng)減風(fēng)效果研究的重要手段,是高效率求解問題的計(jì)算方法。然而關(guān)于防風(fēng)網(wǎng)風(fēng)場的數(shù)值模擬研究中現(xiàn)仍有很多不完善的地方和不確定性的因素:首先,缺少可靠的收斂準(zhǔn)則、統(tǒng)一的計(jì)算域和網(wǎng)格剖分等關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);其次,當(dāng)防風(fēng)網(wǎng)板用多孔階躍模型代替時,其關(guān)鍵參數(shù)慣性阻力系數(shù)僅有經(jīng)驗(yàn)公式參考,可信性和通用性還有待進(jìn)一步研究;最后,對數(shù)值模擬和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究中雷諾數(shù)效應(yīng)的討論還比較少。本文在前人研究基礎(chǔ)上,利用CFD軟件Fluent模擬了防風(fēng)網(wǎng)減風(fēng)效果及流場形態(tài)。首先,對二維和三維一字型網(wǎng)遮擋下的流場進(jìn)行模擬,通過分析網(wǎng)后風(fēng)速的波動情況,明確了適用于本研究的收斂準(zhǔn)則和迭代計(jì)算步數(shù)。之后,以網(wǎng)后測點(diǎn)的風(fēng)速值作為對比數(shù)據(jù),系統(tǒng)性地確定了所需要的計(jì)算區(qū)域、計(jì)算單元剖分、邊界條件等關(guān)鍵參數(shù)。其次,通過多孔階躍模型的動量方程,在已知實(shí)體網(wǎng)板的速度-壓力降特性后,得到了多孔階躍模型的慣性阻力系數(shù)。最后,數(shù)值模擬結(jié)合風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),提取多個斷面的體積流量,繪制雷諾數(shù)-總風(fēng)速折減率關(guān)系曲線,發(fā)現(xiàn)雷諾數(shù)在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時,防風(fēng)網(wǎng)遮蔽效果會有差別,超過此范圍則雷諾數(shù)效應(yīng)不明顯,最終得出了模型雷諾數(shù)臨界值的大小。本文還建... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 數(shù)值模擬理論和技術(shù)
    2.1 流體基本概念
        2.1.1 層流和湍流
        2.1.2 可壓流體與不可壓流體
        2.1.3 定常流動與非定常流動
        2.1.4 流體力學(xué)的基本控制方程
    2.2 防風(fēng)網(wǎng)的數(shù)值模擬概述
        2.2.1 計(jì)算流體力學(xué)
        2.2.2 湍流模型的選取
        2.2.3 防風(fēng)網(wǎng)模擬計(jì)算后處理
    2.3 數(shù)值模擬關(guān)鍵參數(shù)介紹
        2.3.1 迭代計(jì)算步數(shù)
        2.3.2 網(wǎng)格剖分
        2.3.3 計(jì)算區(qū)域
        2.3.4 邊界條件
        2.3.5 慣性阻力系數(shù)
        2.3.6 雷諾數(shù)
3 防風(fēng)網(wǎng)二維數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)研究
    3.1 二維一字型網(wǎng)數(shù)值模擬
        3.1.1 二維一字型網(wǎng)計(jì)算收斂的迭代計(jì)算步數(shù)
        3.1.2 二維一字型網(wǎng)的網(wǎng)格剖分
        3.1.3 二維一字型網(wǎng)的計(jì)算區(qū)域
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 二維防風(fēng)網(wǎng)板的多孔階躍模型
4 防風(fēng)網(wǎng)三維模擬的關(guān)鍵技術(shù)研究
    4.1 三維一字型網(wǎng)數(shù)值模擬
    4.2 三維防風(fēng)網(wǎng)板的多孔階躍模型
        4.2.1 模型網(wǎng)格處理
        4.2.2 三維防風(fēng)網(wǎng)板的慣性阻力系數(shù)
        4.2.3 多孔階躍邊界條件的流場分析
        4.2.4 不同板型的網(wǎng)后風(fēng)速分析
        4.2.5 小結(jié)
5 數(shù)值模擬的驗(yàn)證
    5.1 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)
    5.2 數(shù)值模擬與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對比
        5.2.1 不同風(fēng)剖面下數(shù)值模擬與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對比
        5.2.2 不同開孔率下數(shù)值模擬與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對比
        5.2.3 小結(jié)
6 雷諾數(shù)對流場結(jié)構(gòu)的影響
    6.1 相同雷諾數(shù)的驗(yàn)證
    6.2 不同雷諾數(shù)下防風(fēng)網(wǎng)遮蔽效果與風(fēng)洞實(shí)對比
    6.3 不同雷諾數(shù)下防風(fēng)網(wǎng)監(jiān)測點(diǎn)速度變化
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3482205